Формы бактерий фото

Организм бактерии представлен одной единственной клеткой. Формы бактерий разнообразны. Строение бактерий отличается от строения клеток животных и растений.

В клетке отсутствует ядро, митохондрии и пластиды. Носитель наследственной информации ДНК, расположена в центре клетки в свернутом виде. Микроорганизмы, которые не имеют настоящего ядра, относятся к прокариотам. Все бактерии — прокариоты.

Предполагается, что на земле существует свыше миллиона видов этих удивительных организмов. К настоящему времени описано около 10 тыс. видов.

Бактериальная клетка имеет стенку, цитоплазматическую мембрану, цитоплазму с включениями и нуклеотид. Из дополнительных структур некоторые клетки имеют жгутики, пили (механизм для слипания и удержания на поверхности) и капсулу. При неблагоприятных условиях некоторые бактериальные клетки способны образовывать споры. Средний размер бактерий 0,5-5 мкм.

Внешнее строение бактерий

Рис. 1. Строение бактериальной клетки.

Клеточная стенка

  • Клеточная стенка бактериальной клетки является для нее защитой и опорой. Она придает микроорганизму свою, специфическую форму.
  • Клеточная стенка проницаема. Через нее проходят питательные вещества внутрь и продукты обмена (метаболизма) наружу.
  • Некоторые виды бактерий вырабатывают специальную слизь, которая напоминает капсулу, предохраняющую их от высыхания.
  • У некоторых клеток имеются жгутики (один или несколько) или ворсинки, которые помогают им передвигаться.
  • У бактериальных клеток, которые при окрашивании по Граму приобретают розовую окраску (грамотрицательные), клеточная стенка более тонкая, многослойная. Ферменты, благодаря которым происходит расщепление питательных веществ, выделяются наружу.
  • У бактерий, которые при окрашивании по Граму приобретают фиолетовую окраску (грамположительные), клеточная стенка толстая. Питательные вещества, которые поступают в клетку, расщепляются в периплазматическом пространстве (пространство между клеточной стенкой и мембраной цитоплазмы) гидролитическими ферментами.
  • На поверхности клеточной стенки имеются многочисленные рецепторы. К ним прикрепляются убийцы клеток — фаги, колицины и химические соединения.
  • Липопротеиды стенки у некоторых видов бактерий являются антигенами, которые называются токсинами.
  • При длительном лечении антибиотиками и по ряду других причин некоторые клетки теряют оболочку, но сохраняют способность к размножению. Они приобретают округлую форму — L-форму и могут длительно сохраняться в организме человека (кокки или палочки туберкулеза). Нестабильные L-формы обладают способностью принимать первоначальный вид (реверсия).

Рис. 2. На фото строение бактериальной стенки грамотрицательных бактерий (слева) и грамположительных (справа).

Капсула

При неблагоприятных условиях внешней среды бактерии образуют капсулу. Микрокапсула плотно прилегает к стенке. Ее можно увидеть только в электронном микроскопе. Макрокапсулу часто образуют патогенные микробы (пневмококки). У клебсиеллы пневмонии макрокапсула обнаруживаются всегда.

Рис. 3. На фото пневмококк. Стрелками указана капсула (электронограмма ультратонкого среза).

Капсулоподобная оболочка

Капсулоподобная оболочка представляет собой образование, непрочно связанное с клеточной стенкой. Благодаря бактериальным ферментам капсулоподобная оболочка покрывается углеводами (экзополисахаридами) внешней среды, благодаря чему обеспечивается слипание бактерий с разными поверхностями, даже совершенно гладкими.

Например, стрептококки, попадая в организм человека, способны слипаться с зубами и сердечными клапанами.

Функции капсулы многообразны:

  • защита от агрессивных условий внешней среды,
  • обеспечение адгезии (слипанию) с клетками человека,
  • обладая антигенными свойствами, капсула оказывает токсический эффект при внедрении в живой организм.

Рис. 4. Стрептококки способны слипаться с эмалью зубов и вместе с другими микробами являются причиной кариеса.

Рис. 5. На фото поражение митрального клапана при ревматизме. Причина — стрептококки.

Жгутики

  • У некоторых бактериальных клеток имеются жгутики (один или несколько) или ворсинки, которые помогают передвигаться. В составе жгутиков находится сократительный белок флагелин.
  • Количество жгутиков может быть разным — один, пучок жгутиков, жгутики на разных концах клетки или по всей поверхности.
  • Движение (беспорядочное или вращательное) осуществляется в результате вращательного движения жгутиков.
  • Антигенные свойства жгутиков оказывают токсический эффект при заболевании.
  • Бактерии, не имеющие жгутиков, покрываясь слизью, способны скользить. У водных бактерий содержатся вакуоли в количестве 40 — 60, наполненные азотом.

Они обеспечивают погружение и всплытие. В почве бактериальная клетка передвигается по почвенным каналам.

Рис. 6. Схема прикрепления и работы жгутика.

Рис. 7. На фото разные типы жгутиковых микробов.

Рис. 8. На фото разные типы жгутиковых микробов.

  • Пили (ворсинки, фимбрии) покрывают поверхность бактериальных клеток. Ворсинка представляет собой винтообразно скрученную тонкую полую нить белковой природы.
  • Пили общего типа обеспечивают адгезию (слипание) с клетками хозяина. Их количество огромно и составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч. С момента прикрепления начинается любой инфекционный процесс.
  • Половые пили способствуют переносу генетического материала от донора реципиенту. Их количество от 1 до 4-х на одну клетку.

Рис. 9. На фото кишечная палочка. Видны жгутики и пили. Фото сделано при помощи туннельного микроскопа (СТМ).

Рис. 10. На фото видны многочисленные пили (фимбрии) у кокков.

Рис. 11. На фото бактериальная клетка с фимбриями.

Цитоплазматическая мембрана

  • Цитоплазматическая мембрана располагается под клеточной стенкой и представляет собой липопротеин (до 30% липидов и до 70% протеинов).
  • У разных бактериальных клеток разный липидный состав мембран.
  • Мембранные белки выполняют множество функций. Функциональные белки представляют собой ферменты, благодаря которым на цитоплазматической мембране происходит синтез разных ее компонентов и др.
  • Цитоплазматическая мембрана состоит из 3-х слоев. Двойной фосфолипидный слой пронизан глобулинами, которые обеспечивают транспорт веществ в бактериальную клетку. При нарушении ее работы клетка погибает.
  • Цитоплазматическая мембрана принимает участие в спорообразовании.
Читайте также:  Шейка открыта на 1 см

Рис. 12. На фото отчетливо видна тонкая клеточная стенка (КС), цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) и нуклеотид в центре (бактерия Neisseria catarrhalis).

Внутреннее строение бактерий

Рис. 13. На фото строение бактериальной клетки. Строение клетки бактерии отличается от строения клеток животных и растений — в клетке отсутствует ядро, митохондрии и пластиды.

Цитоплазма

Цитоплазма на 75% состоит из воды, остальные 25% приходится на минеральные соединения, белки, РНК и ДНК. Цитоплазма всегда густая и неподвижная. В ней содержатся ферменты, некоторые пигменты, сахара, аминокислоты, запас питательных веществ, рибосомы, мезосомы, гранулы и всевозможные другие включения. В центре клетки концентрируется вещество, которое несет наследственную информацию — нуклеоид.

Гранулы

Гранулы состоят из соединений, которые являются источником энергии и углерода.

Мезосомы

Мезосомы — производные клетки. Имеют разную форму — концентрические мембраны, пузырьки, трубочки, петли и др. Мезосомы имеют связь с нуклеоидом. Участие в делении клетки и спорообразовании — их основное предназначение.

Нуклеоид

Нуклеоид является аналогом ядра. Он расположен в центре клетки. В нем локализована ДНК — носитель наследственной информации в свернутом виде. Раскрученная ДНК достигает в длину 1 мм. Ядерное вещество бактериальной клетки не имеет мембраны, ядрышка и набора хромосом, не делится митозом. Перед делением нуклеотид удваивается. Во время деления число нуклеотидов увеличивается до 4-х.

Рис. 14. На фото срез бактериальной клетки. В центральной части виден нуклеотид.

Плазмиды

Плазмиды представляют собой автономные молекулы, свернутые в кольцо, двунитевой ДНК. Их масса значительно меньше массы нуклеотида. Несмотря на то, что в ДНК плазмид закодирована наследственная информация, они не являются жизненно важными и необходимыми для бактериальной клетки.

Рис. 15. На фото бактериальная плазмида. Фото сделано с помощью электронного микроскопа.

Рибосомы

Рибосомы бактериальной клетки участвуют в синтезе белка из аминокислот. Рибосомы бактериальных клеток не объединены в эндоплазматическую сеть, как у клеток, имеющих ядро. Именно рибосомы часто становятся «мишенью» для многих антибактериальных препаратов.

Включения

Включения — продукты метаболизма ядерных и безъядерных клеток. Представляют собой запас питательных веществ: гликоген, крахмал, сера, полифосфат (валютин) и др. Включения часто при окраске приобретают иной вид, чем цвет красителя. По валютину можно диагностировать дифтерийную палочку.

Формы бактерий

Форма бактериальной клетки и ее размер имеет большое значение при их идентификации (распознании). Самые распространенные формы — шаровидная, палочковидная и извитая.

Таблица 1. Основные формы бактерий.

Шаровидные бактерии

Шаровидные бактерии называют кокками (от греческого coccus — зерно). Располагаются по одному, по двое (диплококки), пакетами, цепочками и как гроздья винограда. Данное расположение зависит от способа деления клетки. Самые вредные микробы — стафилококки и стрептококки.

Рис. 16. На фото микрококки. Бактерии круглые, гладкие, имеют белую, желтую и красную окраску. В природе микрококки распространены повсеместно. Живут в разных полостях человеческого организма.

Рис. 17. На фото бактерии диплококки — Streptococcus pneumoniae.

Рис. 18. На фото бактерии сарцины. Кокковидные бактерии соединяются в пакеты.

Рис. 19. На фото бактерии стрептококки (от греческого «стрептос» — цепочка).

Располагаются цепочками. Являются возбудителями целого ряда заболеваний.

Рис. 20. На фото бактерии «золотистые» стафилококки. Располагаются, как «гроздья винограда». Скопления имеют золотистую окраску. Являются возбудителями целого ряда заболеваний.

Палочковидные бактерии

Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они имеют цилиндрическую форму. Самым ярким представителем этой группы является бацилла сибирской язвы. К бациллам относятся чумные и гемофильные палочки. Концы палочковидных бактерий могут быть заострены, закруглены, обрублены, расширены или расщеплены. Форма самих палочек может быть правильной и неправильной. Они могут располагаться по одной, по две или образовывать цепочки. Некоторые бациллы называют коккобациллами, так как они имеют округлую форму. Но, все же, их длина превышает ширину.

Диплобациллы — сдвоенные палочки. Сибиреязвенные палочки образовывают длинные нити (цепочки).

Образование спор изменяет форму бацилл. В центре бацилл споры образуются у маслянокислых бактериях, придавая им вид веретена. У столбнячных палочек — на концах бацилл, придавая им вид барабанных палочек.

Рис. 21. На фото бактериальная клетка палочковидной формы. Видны множественные жгутики. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Негатив.

Рис. 22. На фото бактерии палочковидной формы, образующие цепочки (сибиреязвенные палочки).

Рис. 23. На фото клетка бактерии палочковидной формы рода протей.

Рис. 24. У маслянокислых бацилл споры образуются в центре, придавая им вид веретена. У столбнячных палочек — на концах, придавая им вид барабанных палочек.

Извитые бактерии

Не более одного оборота имеют изгиб клетки холерных вибрионов. Несколько (два, три и более) — кампилобактерии. Спирохеты имеют своеобразный вид, который отображен в их названии — «спира» — изгиб и «хатэ» — грива. Лептоспиры («лептос» — узкий и «спера» — извилина) представляют собой длинные нити с тесно расположенными завитками. Бактерии напоминают извитую спираль.

Рис. 25. На фото холерный вибрион.

Рис. 26. На фото бактерии спирохеты. Они имеют своеобразный вид, который отображен в их названии — «спира» — изгиб и «хатэ» — грива.

Рис. 27. На фото бактериальная клетка спиралеподобной формы — возбудитель «болезни укуса крыс».

Рис. 28. На фото бактерии лептоспиры — возбудители многих заболеваний.

Рис. 29. На фото бактерии лептоспиры — возбудители многих заболеваний.

Булавовидные

Булавовидную форму имеют коринебактерии — возбудители дифтерии и листериоза. Такую форму бактерии придает расположение метахроматических зерен на ее полюсах.

Рис. 30. На фото коринебактерии.

Читайте также:  Подтяжка матки при опущении

Подробно о бактерияx читай в статьях:

Бактерии живут на планете Земля более 3,5 млрд. лет. За это время они многому научились и ко многому приспособились. Суммарная масса бактерий огромна. Она составляет около 500 миллиардов тонн. Бактерии освоили практически все известные биохимические процессы. Формы бактерий разнообразны. Строение бактерий за миллионы лет достаточно усложнилось, но и сегодня они считаются наиболее просто устроенными одноклеточными организмами.

Вездесущие бактерии


Бактерии заполонили всю нашу планету, они везде и всюду: в быстрых водах рек и на дне океанов, в глыбах льда и ядерных реакторах, в почве и атмосфере.

Не обделен вниманием бактерий и человек – эти мельчайшие растительные организмы в огромных количествах находятся как снаружи, так и внутри лабиринтов человеческого тела.

Увидеть в «лицо» эти преимущественно одноклеточные организмы можно только с помощью микроскопа. Это удалось сделать Антонию Левенгуку в далеком 1676 году, и он назвал обнаруженные им существа – анималькули. Только с 1828 года они стали называться бактериями. Бактерии многолики – на данный момент науке известно более тысячи видов бактерий.

Строение этих одноклеточных организмов простейшее: присутствуют цитоплазма, нуклеотид, рибосомы, мембрана; отсутствуют ядро, митохондрии, аппарат Гольджи, пластиды. Форма не менялась на протяжении миллиардов лет: бактерии предстают перед нами в виде палочки (бациллы), шара (кокки), спирали (спириллы), точки с запятой (вибрионы). Немногие бактерии имеют органы передвижения – жгутики, которые они используют по принципу колеса, ввинчиваясь ими в среду, по которой передвигаются. Размеры варьируются от 0,1 до 1 микрометров.

Если сравнить количество бактерий на человеческой коже с численностью людей на планете Земля (7, 29 млрд.), результат будет не в пользу последних. По мнению известнейшего бактериолога Теодора Роузбери количество бактерий в организме человека может достигать 2 килограммов. Он установил, что при посещении туалета в течение дня человек вместе с экскрементами освобождается более чем от 100 миллиардов бактерий. В ротовой полости около 150 видов бактерий, уникальных для каждого человека, как отпечатки пальцев, и при каждом поцелуе происходит активный бактериообмен.

Хотя организм человека и находится в бактериальном плену, в нем есть островок, свободный от бактерий – мочевой пузырь, и моча в нем стерильна.

Луи Пастеру удалось установить прямую связь между бактериями и болезнями. Когда его вызвали на дуэль, он предложил сопернику на выбор выпить содержимое одной из двух колб (в одной должны были присутствовать бактерии оспы). Вполне понятно, что поединок не состоялся из-за отказа вызвавшей стороны. Бактерии являются виновниками многочисленных болезней: дифтерии, туберкулеза, холеры, столбняка, ангины и других. Главное оружие одноклеточных врагов не шпага, а токсины, которыми они отравляют организм человека.

Путями проникновения болезнетворных бактерий в организм человека являются: воздушно-капельный; через раневые поверхности; через пищеварительный тракт. Щитом для организма в поединке с бактериями служат крепкая иммунная система и фагоцитоз (поглощение бактерий лейкоцитами). Против бактерий действенны антибиотики, которые разрушают оболочку бактериальной клетки, а также способны инактивировать находящиеся внутри клетки рибосомы.

Крошечные бактерии обладают неимоверной силой воздействия и потенциально очень опасны для человечества, так как способны уничтожить все остальные виды на планете. Но пока мы с ними как-то ладим, получаем определенную пользу от их жизнедеятельности и уже не можем обходиться без таких чудесных продуктов питания, как кефир, сметана, творог, сыр.

Человек еще очень мало знает о бактериях. Да, их количество колоссально, их возможности универсальны, а роль в жизни планеты невозможно переоценить. Все эта информация может вызвать суеверный трепет перед величием простейших, но мало пригодна на практике. Даже исчерпывающе определить виды бактерий современные ученные еще не могут. Из предполагаемого многомиллионного количества биологических видов бактериальных клеток доступны для опознания только несколько десятков тысяч. Это очень мало.

Но отсутствие доступных возможностей распознавать виды подавляющего большинства микробов по биологическим признакам не лишает исследователей возможности систематизировать сведения об изученных представителях по разным другим факторам.

На сегодняшний день самыми распространенными классификациями видов бактерий являются следующие:

  • по форме и по способу передвижения;
  • по способу питания;
  • по продуктам жизнедеятельности;
  • по способу получения энергии для жизни;
  • по степени опасности для здоровья человека.

Представители микромира

Прежде чем приступать к классификациям видов, нужно провести разграничительную линию между этими живыми организмами и другими микроорганизмами.

Для начала можно определиться с понятием «микробы». Строго говоря, наука не знает такого природного объекта (живого или нет). Микроб – это общее обывательское название для микроорганизмов, которые невозможно рассмотреть невооруженным глазом.

Бактерии и вирусы – вот основные представители микробов. Основное отличие бактерий от вирусов состоит в том, то вирусы не имеют клеточного строения, а бактерия – это живая клетка. Хотя на фото эти два микроорганизма отличить друг от друга обычному человеку невозможно.

Вирус – особая форма жизни, которую ученные называют неорганизменной. Про вирусы известно еще меньше, чем про бактерии. Эти микроорганизмы существуют столько же, сколько существует жизнь на планете, но их происхождение – загадка. Есть версии, что некоторые вирусы – это обрывки ДНК и РНК живых клеток, однако возникает масса вопросов, как эти обрывки приобрели возможность независимо существовать. Жизнь вирусов протекает в живых клетках (эукариотических или прокариотических).

Большинство вирусов отравляет организм той клетки, в которой он живет. В человеческом организме находится огромное количество вирусов, деятельность которых подавляется за счет человеческого иммунитета. Однако в случае ослабления этой естественной защиты спасения живым клеткам нет.

Читайте также:  В области паха

Бактерия – это живой полноценный микроорганизм, имеющий клеточное строение и обладающий всеми признаками биологического вида.

Классификация по форме

Одна из самых распространенных классификаций этих микроорганизмов – классификация по форме. Названия видов произошли от геометрических форм бактерий.

  • Микробы с названием «кокки» на фото выглядят как шарик или как некоторое количество отдельных шариков, если речь идет о колонии (бактерии практически никогда не образуют многоклеточные организмы).
  • Бациллы выглядят на фото как цилиндрические образования, палочки разной длины и ширины.
  • Название «спирилла» свидетельствует о том, что исследователь имеет дело с бактерией спиралевидной формы.
  • Вибрионами называют бактериальные микроорганизмы, которые выглядят на фото как запятые.

В зависимости от того, какие формы образует колония микробов и сколько клеток задействовано в ее создании, в названиях применяются разные приставки. Так, колония из двух клеток кокков называется диплококк, для стрептококка неважно количество входящих в колонию индивидуумов, важно, что колония имеет вид цепочки, тогда как стафилококк на фото выглядит как гроздь.

Кроме определения вида бактерии по форме, различают неподвижных микробов и подвижных. По фото зачастую можно определить, способна бактерия двигаться или нет. Микроорганизмы со жгутиками чаще всего способны передвигаться в пространстве, тогда как безжгутиковые формы лишены такой возможности.

Классификация по питанию

В зависимости от того, каким образом бактерии добывают себе пищу, их подразделяют на автотрофов и гетеротрофов.

Автотрофные микроорганизмы получают питание за счет того, что путем химических реакций превращают неорганические вещества в органику. Так, благодаря деятельности метаноокисляющих микроорганизмов, в атмосфере планеты поддерживается безопасное содержание метана (парниковый газ). На фото метаноокислители выглядят как тоненькие белые нити, а фактически они единственные работают на предупреждение глобального потепления.

Гетеротрофы питаются исключительно органическими молекулами. Человек за деятельностью гетеротрофов наблюдает часто. Сколько прокисшего молока и сгнивших фруктов каждый из нас видел, и не только на фото. Все эти процессы – результат бурной жизни гетеротрофного бактериального сообщества.

Гетеротрофы также делятся на виды:

  • сапрофиты (питаются разлагающейся органикой);
  • симбионты (живут в полезном содружестве с другими организмами);
  • паразиты (живут за счет других организмов, питаясь их тканями или присваивая себе полезные вещества, которые организм-хозяин вырабатывает для себя и без которого его жизненные процессы подвергаются опасности).

Виды по обмену веществ

Определяющим в данной классификации является кислород.

С кислородом связано несколько классификаций:

  • одна определяет, дышат бактерии кислородом или нет;
  • другая определяет, вырабатывают микробы кислород или нет.

По первому признаку есть два вида бактерий:

  • аэробные (потребляющие кислород);
  • анаэробные (не могут жить в кислородной среде).

По второму признаку также есть два вида:

Продуктом жизнедеятельности первых является кислород, вторые производят другие продукты с содержанием других химических соединений.

По энергетическим процессам внутри клетки

Бактерии-автотрофы, которые не могут получать энергию за счет процесса переваривания (разложения) органических молекул, классифицируются по тому способу, который они используют для превращения неорганического материала в органику.

Таких способов три:

Бактерии- фотосинтетики производят органические соединения, используя солнечную энергию. На фото эти микроорганизмы чаще всего имеют зеленый цвет, как и большинство растений, превращающих солнечный свет в живую материю.

Существенным отличием фотосинтезирующих бактерий от растительных эукариотических клеток является следующее: в клетках растений фотосинтез идет в присутствии воды, тогда как в бактериальных клетках – в присутствии сероводорода.

Хемоавтотрофы (микробы, живущие за счет хемосинтеза) получают энергию для своей жизнедеятельности из окислительных реакций с участием неорганики, происходящих внутри бактериальной клетки. В основном окисляются в клеточной цитоплазме сероводород, аммиак, соединения железа и марганца. Благодаря деятельности древнейших хемоавтотрофов в недрах Земли скопились рудные залежи.

Метилотрофы – бактерии, использующие для синтеза органики метан.

Классификация по способности причинять вред человеку

Эта классификация является в определенной мере условной, поскольку отличительной чертой большинства известных бактерий является способность мутировать под требования условий окружающей среды.

По современным данным, перечень потенциально опасных болезнетворных видов микробов достаточно обширен. В основном это паразиты, которые живут за счет разложения тканей человеческого организма.

Пугающие фото с зараженными болезнетворными бактериями человеческими органами дают яркое представление о том, какую угрозу несет болезнетворный микроб человеку. Среди самых коварных паразитов называют туберкулез, чуму, сибирскую язву.

Имея возможность наблюдать развитие заболеваний, причиной которых являются известные болезнетворные микроорганизмы, научный мир сумел найти антибиотики, позволяющие уничтожить паразитов. Однако бактериальная угроза от этого уменьшилась ненамного. Во-первых, происходит уничтожение антибиотиками естественного иммунитета человека, единственной преграды, способной в полной мере держать под контролем бактериальные сообщества – человеческие симбионты. Во-вторых, еще одной очевидной угрозой, которую невозможно предупредить фармацевтическими способами, является фантастическая способность бактерий к мутации.

Оказавшись в неблагоприятных условиях, где ей либо не будет хватать энергии, либо питательных веществ, либо необходимой для жизни среды, бактерия через несколько поколений уже эволюционирует до такого состояния, которое позволит ей чувствовать себя комфортно в новых условиях. И нет никаких гарантий, что нынешние добрые соседи человеческих клеток в какой-то момент не решат изменить условия своего сосуществования, поменяв имеющийся рацион на новый.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector